JP5086547B2

JP5086547B2 - 個人認証装置

Info

Publication number: JP5086547B2
Application number: JP2006041942A
Authority: JP
Inventors: 博小屋
Original assignee: Hitachi Information and Control Solutions Ltd
Current assignee: Hitachi Information and Control Solutions Ltd
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2026-02-20
Also published as: JP2007215899A

Description

本発明は、指の静脈パターンを利用して個人認証する個人認証装置に関する。

財産や情報の安全な管理を目的として、個人認証技術への期待が高まっている。特に、
人間の体の一部を鍵として利用する生体認証技術は、従来の暗証番号や鍵による管理に比べ、遺失や盗難等による不正行使の恐れが少ないことから注目を集めている。指の血管パターンを用いた認証方法は、指紋のように犯罪を連想させたり、蚊彩のように直接眼球に光を照射したりすることがないので心理的抵抗感が少なく、また、生体の表面ではなく内部の特徴を読み取るため、偽造が困難という利点がある。

特許文献１には、１本の指の指紋を下面に向けて挿入できる挿入部を設けたケースと、前記指に対してその上面から透過光を照射する光源部と、任意波長に対して光透過性を有する干渉フィルタ部と、該干渉フィルタ部を透過した透過光を撮像する撮像部と、該撮像部から出力される前記指の静脈画像データの画像処理部とを有する個人認証装置が記載されている。

特許文献２には、個人登録情報入力部と、個人生体情報処理部とを有する個人認証装置において、個人生体情報入力部と、少なくとも前記個人生体情報入力部を被う開口蓋部と該開口蓋部のロック又は解除を行う固着部と、前記個人登録情報入力部から入力された情報と予め登録されている個人登録とを比較し前記固着部のロック又は解除を行う制御部とを有する個人認証装置が記載されている。

特許文献３には、指の位置を設定する指置きガイドと、前記指に透過光を照射する光源部と、透過した前記透過光を撮影する撮像部と、該撮像部で撮影された画像の認証処理を行う認証部とを有し、前記指置きガイドは認証対象の指が設定される認証対象指置きガイド部と、認証対象外の指が設定される認証対象外指置きガイド部とを備えた指認証装置に記載されている。

そして、前記認証対象指置きガイド部は、前記認証対象の指が設定され、認証が行われる光学開口部に対応する部分が開口しており、前記認証対象指の付け根部分がその外形に沿った凹部形状を有していることが記載されている。

特開２００４−４９７０５号公報特開２００５−１２８９３５号公報特開２００５−１２８９３６号公報

指の静脈パターンを利用して個人認証する個人認証装置は、上述のように利点を有しており、環境の場、セキュリティの場、ＩＴ機器、建物あるいは福祉の場等色々なところで使用されるようになってきている。このように、多用途に採用されるに伴ない、更に低価格、小型化で組立、保守の簡単な個人認証装置が求められるようになった。本発明は、かかる点に鑑み多用途に採用可能で、低価格、小型化で、組立、保守の簡単な個人認証装置を提供することを目的とする。

本発明は、生体の指に対して光を照射する光照射部と、前記指からの透過光を検出して指の静脈の撮像を行う撮像部と、該撮像部によって取得された画像から指静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された指静脈パターンを予め登録された指静脈パターンと比較する画像演算部と、を有する指静脈による個人認証装置において、
前記光照射部、前記撮像部、前記静脈パターン抽出手段、前記画像演算部を収納する箱体を任意の縦断面を井桁形状としたこと
を特徴とする個人認証装置を提供する。

本発明は、更に、前記箱体は、上部がフィルター、下部が基板ベース、側方部がカバーの３部材で組み立てられ、縦断面で井桁形状に形成されることを特徴とする個人認証装置を提供する。

本発明は、更に、前記箱体の内部中央部に形成された方形状の空間部で、前記静脈パターン抽出手段および前記画像演算部を形成するＩＣチップを備えるＩＣチップ基板を前記ＩＣチップ基板ベース上に該ＩＣチップ基板ベースに沿って直付けし、該ＩＣチップ基板上に前記フィルターに向けて垂直方向に前記撮像部を載置したことを特徴とする個人認証装置を提供する。

本発明は、更に、前記ＩＣチップ基板ベースに対して垂直方向配置の前記カバー、前記光照射部を構成する水平方向配置の導光管、及び前記フィルターが一体成形で形成されていることを特徴とする個人認証装置を提供する。

本発明は、更に、前記導光管はＹ字形に分岐され、分岐されたそれぞれの上端は載置される指の側外方に向けて傾斜することを特徴とする個人認証装置を提供する。

本発明は、更に、前記基板ベース上に近赤外ＬＥＤが該基板ベースに沿って直付けされ、該近赤外ＬＥＤからの光が前記導光管を介して載置された指を照射し、前記ＩＣチップと前記近赤外ＬＥＤとを基板内に形成した電導部で結線し、前記箱体内に配線がないことを特徴とする個人認証装置を提供する。

本発明は、上述した構成を有し、多用途に採用可能で、低価格、小型化で、組立、保守の簡単な個人認証装置が提供される。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例である個人認証装置１００の縦断面図、図２は上面平面図、図３は裏面平面図、図４は底面図である。また図1は、図２の切断面Ａによって切断された縦断面形状である。これらの図において、個人認証装置１００は、任意の切断面、すなわち任意の縦断面で井桁形状とした箱体１を備える。

箱体１は、一体成形された側方部のカバー２、上部のフィルター３、下部の基板ベース４から構成される。箱体１を構成するに当って、カバー２、フィルター３、および基板ベース４以外のものを必要としない。すなわち、箱体１は、カバー２、フィルター３および基板ベース４のみから縦断面で井桁形状に形成され得る。上方から見た場合には、フィルター３および基板ベース４に塞がれた形状をなし、方形立方体形状をなす。カバー２を円形状に形成する場合には、円形立方体をなす。上方から見た場合にはこのようにカバー２の形状に依存した形となる。また、カバーは成形で形成することができ、縦断面を台形にすることは容易である。

カバー２は、方形筒状形体とされ、上部には内方に向けて溝によって形成される対形状でフィルター保持部５を有し、左右に対形状に導光管配管６が成形してある。下部には円方に向けて溝によって形成される対形状の基板ベース保持部７が形成してある。

対形状のフィルター保持部５には紙面で水平方向を水平にしてフィルター（すなわち窓部）３が取り付けられる。

カバー２の下方部には方形に沿って空間部１１が形成され、これによって内壁１２、外壁１３が形成され、前述した対形状の基板ベース保持部７は外壁１３に設けられる。対形状の基板ベース保持部７には基板ベース４が取り付けられる。従って、基板ベース４は内壁１２の外側まで延長された形で前述の基板ベース保持部７に取り付けられる。

図１に示すように、基板ベース４とフィルター３とは平行配置とされ井桁形状の下面部、上面部を形成する。カバー２は基板ベース４とフィルター３に対して垂直方向に形成されており、井桁形状の側方面部を形成する。

従って、基板ベース４、フィルター３およびカバー２には縦断面において正四角形を描くことができ、形状が極めてシンプル（簡単）化されている。導光管配管６には後述する導光管３０が配設され、導光管３０の上端は外方に向けて傾斜する照射部３４とされ、側方上端にはツバ１５が形成され、他の機器に取り付ける際に取付部とされる。

箱体１の内部中央部、すなわち基板ベース４、フィルター３およびカバー２によって箱体の中央部には方形立方体状の空間部１０が形成される。この空間部を介して基板ベース４およびフィルター３が配設されていると見ることができる。

この空間部１０には、カメラからなる撮像部２１およびＩＣチップを備えたＩＣチップ基板２２が配設される。

ＩＣチップ基板２２は基板ベース４に直付けされ、基板ベース４に設けた電導部と電気接続される。図５に導光管配管６に設置される導光管３０を示す。導光管３０はこの例の場合、Ｙ字形としてあり、２ヵ所の上端の照射部３４から光（近赤外線）を照射できるものとしてある。導光管３０の分岐部３１、３２の上端は外方、正確には手前側、ほぼ１５°方向外方に向けて傾斜した照射部３４が形成される。

図６に傾斜の度合を示す。３ｍｍ程度の４方角において、中央点から手前側、ほぼ１５°方向に０．５ｍｍ傾斜され、対向方向に０．５ｍｍ傾斜する。照射部３４の一辺は３ｍｍ四方程度である。

導光管３０がＹ形状となっているので、図２に示すように照射部１４は左右２ヵ所づつ対にして形成される。そして裏面から見ると図３に示すような形状とされる。

フィルター３および導光管３０を射出成形機（図示せず）にセットすれば、一回の射出でカバー２でフィルター３および導光管３０を保持して箱体１を形成することができる。（ただし、基板ベース４は未接続）。この場合、導光管３０は導光管配管に一体的となっている。一体成形しない場合には、導光管配管６に導光管３０が配設され、固着される。カバー２、フィルター３、導光管３０が一体的に成形された後に基板ベース４が基板ベース保持部７を介して基板ベース４が取り付けられる。更に、基板ベース４にはケーブルコネクタ３５が取り付けられる。

図１において、箱体１の内部中央部に形成された方形状の空間部１０で、静脈パターン抽出手段および画像演算部およびその他の制御部を形成するＩＣチップを備えるＩＣチップ基板２２を基板ベース４上に該基板ベース４に沿って直付けし、ＩＣチップ基板２２上にフィルター３を向けて垂直方向に撮像部２１を直付けして載置する。また、ＩＣチップは近赤外線ＬＥＤを制御する制御部を構成する。

基板ベース４上に近赤外ＬＥＤ２５が基板ベース４に沿って直付けされ、ＩＣチップ基板２２のＩＣチップと近赤外ＬＥＤ２５とを基板内に形成した電導部で結線する。これによって箱体１内に配線がない特徴が形成される。

上述したように、導光管３０の上端の照射部３４を傾斜形状したことによって、図７に示すように斜め外方４５°方向に光を照射することができ、指の中に光を効率よく入射させることができる。

また、導光管３０の上端の照射部３４を斜め外方１５°程度方向に傾斜する形状にしているので、図８に示すように、指９０を置いた時に、傾斜面の作用によって指９０を中央部に確実に設置させるというメリットが生じる。生体の指に対して照射光を照射する光照射部と、前記指からの透過光を検出して指の静脈の撮像を行う撮像部と、該撮像部によって取得された画像から指静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された指静脈パターンを予め登録された指静脈パターンと比較する画像演算部と、を有する指静脈による個人認証装置１００は、前記光照射部、前記撮像部、前記静脈パターン抽出手段、前記画像演算部を収納する箱体１を任意の縦断面を井桁形状とした特徴を有して構成される。

更に、基板ベース４上に近赤外ＬＥＤ２５が基板ベース４に沿って直付けされ、ＩＣチップと近赤外ＬＥＤ２５とを基板内に形成した電導部で結線し、箱体１内に配線がないことを特徴とする個人認証装置が構成される。

本実施例によれば、次のような効果が得られる。
１）配線が無くなる
近赤外ＬＥＤ２５を基板ベースに直付けし、図１に示されるように導光管３０が近赤外ＬＥＤ２５に接触し、導光管３０を介してカバー２上面の照射部３４に照射光を導くことで、カバー２直下に設置されていた従来ＬＥＤが不要となり、配線が無くなる。
２）撮像部のカメラレンズの調整が簡単になる
フラットな基板上にカメラを付けることにより、カメラの光軸と焦点の調整が行いやすい。
３）組立、保守が簡単
直付けが可能となって配線が無くなり、組立と保守が簡単になる。
４）カバー２の一体成形が可能
フィルター３と導光管３０を射出成形機にセットすれば、一回の射出で上ケースが製作できる。
５）結果として低価格で小型の個人認証装置を提供できる。
６）導光管３０の作成

導光管３０の先端を斜めにカットする事で、指３０の中に光（近赤外光）を効率よく入射させることができる。

本発明の実施例の縦断面図（図２の切断面Ａの断面図）。上面平面図。裏面平面図。底面図。導光管の構成を示す斜視図。導光管の先端部を示す図。光の出方を示す図。指のおき方を示す図。

符号の説明

１…箱体、２…カバー、３…フィルター、４…基板ベース、５…フィルター保持部、６…導光管配管、７…基板ベース保持部、１０，１１…空間部、１２…内壁、１３…外壁、２１…撮像部、２２…ＩＣチップ基板、３０…導光管、３４…照射部、１００…個人認証装置。

Claims

生体の指に対して光を照射する光照射部と、前記指からの透過光を検出して指の静脈の撮像を行う撮像部と、該撮像部によって取得された画像から指静脈パターンを抽出する静脈パターン抽出手段と、抽出された指静脈パターンを予め登録された指静脈パターンと比較する画像演算部と、を有する指静脈による個人認証装置において、
前記光照射部が、導光管及び該導光管の上端に設けられた、照射光を発する部分となる照射部とから構成され、
前記光照射部、前記撮像部、前記静脈パターン抽出手段、前記画像演算部を収納する箱体が、カバー，上部に設けられるフィルターおよび下部に設けられる基板ベースから構成され、
前記カバーが、基板ベース保持部を備えて、前記フィルターおよび前記導光管を保持して一体成形され、
前記基板ベースが、前記静脈パターン抽出部と前記画像演算部を形成した、直付けされたＩＣチップ基板、および直付けされた近赤外ＬＥＤを備え、該ＩＣチップ基板に、前記フィルターに向けて垂直方向配置とされた前記撮像部が直付けされ、
前記カバーの基板ベース保持部に前記基板ベースが取り付けられ、前記導光管が、前記近赤外ＬＥＤに接触して、該近赤外ＬＥＤからの照射光が前記導光管を介して前記光照射部の照射部に導かれ、
前記カバー、前記フィルターおよび前記基板ベースが、縦断面において水平面と垂直面とからなる井桁形状の立方体を形成すること
を特徴とする個人認証装置。
請求項１において、前記箱体は、上部が前記フィルター、下部が前記ＩＣチップを搭載する基板ベース及び側方部がカバーの３部材で組み立てられ、組み立てられたこれらの３部材は、縦断面形状が方形の井型形状に形成されることを特徴とする個人認証装置。
請求項２において、前記箱体の内部中央部に形成された方形状の空間部で、前記静脈パターン抽出手段および前記画像演算部を形成するＩＣチップを備えるＩＣチップ基板を前記ＩＣチップ基板ベース上に該ＩＣチップ基板ベースに沿って直付けし、該ＩＣチップ基板上に前記フィルターに向けて垂直方向に前記撮像部を載置したことを特徴とする個人認証装置。
請求項２において、前記ＩＣチップ基板ベースに対して垂直方向配置の前記カバー、前記光照射部を構成する水平方向配置の導光管、及び前記フィルターが一体成形で形成されていることを特徴とする個人認証装置。
請求項４において、前記導光管はＹ字形に分岐され、分岐されたそれぞれの上端は載置される指の側外方に向けて傾斜することを特徴とする個人認証装置。
請求項４において、前記基板ベース上に近赤外ＬＥＤが該基板ベースに沿って直付けされ、該近赤外ＬＥＤからの光が前記導光管を介して載置された指を照射し、前記ＩＣチップと前記近赤外ＬＥＤとを基板内に形成した電導部で結線し、前記箱体内に配線がないことを特徴とする個人認証装置。